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1、船舶与海洋工程实验技术自航试验指导书华中科技大学船舶与海洋工程学院船模拖曳水池实验室2015 年 5 月 20 日目录0、前言11、船模制作12、仪器安装及操作12.1 电测阻力仪12.2 自航仪93、自航试验操作144、试验数据处理165、实船性能预报17I图目录图 1 拉力传感器2图 2 放大器背面接口3图 3 放大器正面4图 4 8HZ 采集程序图标5图 5 8HZ 自航双桨6图 6 8HZ 系统设定7图 7 8HZ 数据采集8图 8 8HZ 数据处理9图 9 自航仪10图 10 电机11图 11 电机操作柜12图 12 转速数字显示仪13图 13 WD990 微机电源14图 14 自航
2、试验曲线16I表目录表 1 拉力传感器规格表4表 2 自航仪规格表9I华中科技大学船舶与海洋工程学院船模拖曳水池实验室430074 湖北省武汉市洪山区珞喻路1037 号 Tel：027 87543358Fax：027 875429460、前言自航试验有以下主要目的：（1） 分析和研究各种效率成分，研究桨、船两者的相互作用；（2） 预报实船性能。即通过试验给出主机功率、转速和船速之间的关系，得出实船的航速预报，验证设计的船舶是否满足任务；（3） 判断螺旋桨、主机、船体之间的配合是否良好。我们所采用的自航方法为强迫自航法 ,又称英国法 .有关自航的详细理论请参考船舶性能实验技术（第五章），俞湘三等
3、主编，上海交通大学出版社。1、船模制作船模的制作和装载状态的调整都和阻力试验是一样的，此处就不在赘述。2、仪器安装及操作2.1 电测阻力仪电测阻力仪主要是用来测量强制力Z。本系统主要由硬件，软件两部分组成：硬件：它是由多组十六路信号放大处理器、采集卡、计算机组成。原理方框图如下 :拉力传感器信号放大处理器采集卡计算机信号放大处理器主要技术指标：采样通道： 16 路输入阻抗： 2M零点漂移： 0.05%精度 ： 0.05%1华中科技大学船舶与海洋工程学院船模拖曳水池实验室430074 湖北省武汉市洪山区珞喻路1037 号 Tel：027 87543358Fax：027 87542946D/A 转
4、换板：12 位精度0.015%具体操作过程如下 :首先 ,拉力传感器固定在机械阻力台上，如图1 所示图 1 拉力传感器拉力传感器，一头由数据线连接，到拖车操作室接到放大器背后的接口处，放大器型号为 :HG-98 多功能数据处理系统，如图2 和图 3 所示2华中科技大学船舶与海洋工程学院船模拖曳水池实验室430074 湖北省武汉市洪山区珞喻路1037 号 Tel：027 87543358Fax：027 87542946图 2 放大器背面接口3华中科技大学船舶与海洋工程学院船模拖曳水池实验室430074 湖北省武汉市洪山区珞喻路1037 号 Tel：027 87543358Fax：027 8754
5、2946图 3 放大器正面选择通道，如 CH5，然后放大器通过采集卡与计算机（靠门口那台）相连。此外，拉力传感器的另一头有钢丝连接，与拖曳船模的钢丝相连接。拉力传感器规格如下表1 所示表 1 拉力传感器规格表类别量程系数电压10Kg30.56v25Kg33.312v50Kg66.612v拉力传感器100Kg13512v150Kg211.512v500Kg115012v1000Kg152710v软件：采用 VB 语言编程，主要由窗体模块及标准数学分析模块组成。软件流程图如下：系统设定数据采集数据文件数据处理4华中科技大学船舶与海洋工程学院船模拖曳水池实验室430074 湖北省武汉市洪山区珞喻路1
6、037 号 Tel：027 87543358Fax：027 87542946具体操作过程如下：数据采集程序在电脑桌面上名为8HZ，如图 4 所示。图 4 8HZ 采集程序图标双击桌面图标 8HZ ，进入程序。此时，一定要等程序自检的进度条读出一段后，再点击忽略。然后点击“自航试验” ，选择“双桨”，如图 5 所示。5华中科技大学船舶与海洋工程学院船模拖曳水池实验室430074 湖北省武汉市洪山区珞喻路1037 号 Tel：027 87543358Fax：027 87542946图 5 8HZ 自航双桨进去之后，选择系统设定，如图6 所示。此处，我们拉力传感器规格为25Kg，接的是 CH2，所以
7、在在通道二中更改，系数可以在表1 中找到。由于 25Kg 需要的电压为 12V，所以在图 3 放大器正面中，调整CH2 通道的电压为12V。系统设定中的电压为 5V，不用调整。以双桨自航为例，我们需要在放大器中设置5 个通道，分别测量强制力Z，左桨推力 T 左、扭矩 Q 左 和右桨推力 T 右 、扭矩 Q 右 。拉力传感器和自航仪的电压和系数的设置，请参照表 1 和表 2.6华中科技大学船舶与海洋工程学院船模拖曳水池实验室430074 湖北省武汉市洪山区珞喻路1037 号 Tel：027 87543358Fax：027 87542946图 6 8HZ 系统设定然后进入数据采集界面，如图所示。在拖车开动之前，要对拉力传感仪进行调零。即在水池水面平稳状态下， 钢丝处于松弛状态时， 点击系统设定里面的调零保存，使该通道的工程值基本在0 附近飘动。具体采集过程，见3 自航试验操作。7华中科技大学船舶与海洋工程学院船模拖曳水池实验室430074 湖北省武汉市洪山区珞喻路1037 号 Tel：027 87543358Fax：027 87542946图 7 8HZ 数据采集8华中科技大学船舶与海洋工程学院船模拖曳水池实验室430074 湖北省武汉市洪山区珞喻路1037 号 Tel：027 87543358Fax：027 87542946图
